EP0608773A1 - Verfahren zur Herstellung von wässrigen Überzugsmitteln unter Verwendung von Modulsystemen - Google Patents

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EP0608773A1
EP0608773A1 EP94100827A EP94100827A EP0608773A1 EP 0608773 A1 EP0608773 A1 EP 0608773A1 EP 94100827 A EP94100827 A EP 94100827A EP 94100827 A EP94100827 A EP 94100827A EP 0608773 A1 EP0608773 A1 EP 0608773A1
Authority
EP
European Patent Office
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module
water
effect
aqueous
anionically
Prior art date
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EP94100827A
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English (en)
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EP0608773B1 (de
EP0608773B2 (de
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Thomas Dr. Brock
Jürgen Döbert
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EIDP Inc
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Herberts GmbH
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Publication date
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Publication of EP0608773B1 publication Critical patent/EP0608773B1/de
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    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/067—Metallic effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
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    • C09D5/38—Paints containing free metal not provided for above in groups C09D5/00 - C09D5/36

Definitions

  • the invention relates to a method for producing aqueous coating compositions with a tunable optical effect using module systems (mixing systems).
  • module systems mixing systems
  • it is suitable for the production of long-term storage-stable aqueous effect basecoats, which can be used particularly in vehicle and vehicle parts painting.
  • EP-A-399 427 describes a waterborne basecoat system consisting of 5 components which, when combined, produce a finished waterborne basecoat. It is essential to the invention that the effect block, the block with the metal-containing pigments, must be manufactured and stored in an anhydrous manner. This is done by disintegrating metallic pigments in an alkyd, acrylate or polyester resin and organic solvent dissolved in solvent. Effect modules manufactured in this way contain no neutralizing agents for acidic resins. The waterborne basecoats thus formulated thus have an undesirably high proportion of solvent and a separate neutralization module is necessary. In addition, the production of these water-based paints requires strict adherence to the order in which the individual components are mixed.
  • EP-A-0 468 293 and EP-A-0 471 972 describe aqueous lacquers based on various building blocks. However, it is necessary that the effect module is anhydrous.
  • DE-A-41 10 520 describes a mixing system which is said to be suitable for producing aqueous pigmented coating compositions with a precisely defined tint.
  • water-based paints are to be produced with it.
  • the mixing system consists of various base colors (A), which contain less than 5% by weight of water, are preferably anhydrous and contain pigments, solvents and water-dilutable binders, and a pigment-free aqueous component (B), which in particular contains water-dilutable binders and / or rheological additives contains.
  • the water-dilutable binders contained in component A are in solvent form and must be able to be prepared in solvent form.
  • the water-based paints formulated in this way therefore have an undesirably high proportion of solvent.
  • the finished coating agents are made by mixing the components directly before application, they are not stable in storage.
  • the object of the invention is to provide a process for the production of aqueous coating compositions, in particular for the production of aqueous one-component effect basecoats with a low solvent content, using a modular system or mixing system or modular system which is stable in storage over a long period of time, the individual modules of the system being simple with one another are miscible to achieve a desired effect.
  • module here means storage-stable, separately storable building blocks (mixed building blocks) from which a finished coating agent can be produced by mixing, which can also be adjusted to the application viscosity, if necessary.
  • a finished coating agent can be produced by mixing, which can also be adjusted to the application viscosity, if necessary.
  • mixing the individual modules desired tunable effects and optionally tunable color tones can be obtained.
  • the modules can be provided to the manufacturer, for example, in the form of a kit containing at least modules A) and B).
  • the effect module A) is an aqueous preparation which contains at least one effect pigment, at least one water-dilutable resin (binder) and at least 20% by weight of water, proportions of organic solvents and optionally additives customary in lacquers.
  • effect pigments serve as effect pigments, which bring about a decorative effect in lacquer coatings and additionally, but not exclusively, can bring about a coloring effect.
  • the effect pigments are particularly characterized by a platelet-like structure.
  • effect pigments are: metal pigments, e.g. made of aluminum, steel, copper or other metals; Interference pigments such as metal oxide coated metal pigments, e.g. titanium dioxide coated or mixed oxide coated aluminum, coated mica such as titanium dioxide coated mica and graphite effect pigments.
  • effect pigments are available commercially, which differ in particle size, particle size distribution and particle shape.
  • the selection of pigments is made. Effect modules with only one pigment are preferably produced. However, effect modules are also possible that contain several different effect pigments.
  • effect pigments in particular aqueous modules containing metal pigments
  • the metal pigments also being able to consist of water-sensitive metals, such as aluminum or steel. It has been shown that this is possible in particular if the effect modules contain 3 to 13% by weight, in particular 3.5 to 4% by weight, of the water-sensitive metal pigment.
  • the pH is preferably 7.2 to 8.0, particularly preferably 7.5 to 8.0.
  • the pigment / binder ratio in this case is preferably 0.02: 1 to 10: 1, based on the weight of the solid.
  • the water-dilutable resins contained in the effect module can carry an anionic charge.
  • Anionic resins are present in the form of aqueous solutions or dispersions neutralized with bases.
  • the water-dilutable resins contained in the effect module can also be non-ionically stabilized.
  • resins such as those described later for the binder module B can be used.
  • anionic resins the anionic groups are preferably present as neutralized carboxyl groups, corresponding to an acid number of preferably 15-70 mg KOH / g.
  • Aqueous effect modules containing anionic resins preferably have pH values of 7.0 to 9.0.
  • the resins can be conventional film-forming binders and / or paste resins.
  • it can be resins based on polyester, polyacrylate or polyurethane, as explained in the description of the binder module series.
  • Polyurethane resins are preferably used as water-dilutable resins in the effect module.
  • Water-dilutable or non-water-dilutable crosslinker components can also be used be included in the effects module. These crosslinker components are explained in more detail below in the description of the crosslinker module.
  • Each of the aqueous effect pigment modules preferably contains the same binder or binder mixture.
  • a constant binder composition can also be achieved by mixing different modules.
  • the effect module can contain small amounts of at least one water-miscible solvent, such as alcohols, e.g. Monoalcohols, such as butanol, n-propanol, isopropanol; Ether alcohols, e.g. Butoxyethanol, butoxypropanol, methoxypropanol; Dialcohols such as glycols e.g. Ethylene glycol, polyethylene glycol; Trial alcohols such as glycerin; Ketones, e.g. Acetone, methyl ethyl ketone, N-methyl pyrrolidone; Ethers, e.g. Dipropylene glycol dimethyl ether.
  • alcohols e.g. Monoalcohols, such as butanol, n-propanol, isopropanol
  • Ether alcohols e.g. Butoxyethanol, butoxypropanol, methoxypropanol
  • Dialcohols such as glycols
  • the effect module preferably contains rheology-controlling agents. These can be substances or mixtures that are described in the manufacture of the rheology module. These can be added directly during the manufacture of the effect module or can be subsequently added as a finished rheology module.
  • customary paint additives such as e.g. Wetting agents, defoamers, neutralizing agents, catalysts are included.
  • the aqueous effect module is generally prepared by introducing the effect pigment, for example in the form of a commercially available paste, adding water-dilutable organic solvents and additives and then mixing it with the aqueous resin solution under scissors. Powdery effect pigments are first processed into a paste using solvents and additives. It should be noted that flaky effect pigments are not mechanically damaged when mixed.
  • the result is aqueous, storage-stable effect modules with a preferred pigment / binder ratio of 0.02: 1 to 10: 1.
  • the solids content of the entire effect module is preferably 10 to 40% by weight.
  • the weight ratio of water to organic solvent within the aqueous effect module is preferably 12: 1 to 3: 1.
  • the water content in the effect module is at least 20, preferably 20 to 75% by weight.
  • the binder module B) is an aqueous solution or dispersion of at least one anionically and / or non-ionically stabilized water-dilutable binder.
  • These are film-forming resins or paste resins, as are customary in aqueous coating compositions, in particular in aqueous basecoats. They can be used alone or in combination.
  • the film-forming resins can have a polyester, polyacrylate or preferably polyurethane base. They can be self-curing, cross-linking or physically drying.
  • Suitable nonionically stabilized binders are those binders whose water-dilutability is achieved by incorporating polyether segments into the resin molecule.
  • Examples of such stabilized polyurethane or polyurethane acrylate resins are described in EP-A-354 261, EP-A-422 357 and EP-A-424 705.
  • the aqueous binder module preferably contains anionically stabilized binders.
  • anionically stabilized binders examples include (meth) acrylic copolymers, polyester resins or preferably polyurethane resins.
  • binders are those in which (meth) acrylic copolymer and Polycondensation resin are present covalently or in the form of interpenetrating resin molecules. Examples of these resins as such a combination of (meth) acrylic copolymer and polyester resin are described in EP-A-226 171.
  • Suitable PU dispersions are stable, aqueous dispersions with a solids content of 20 to 50%.
  • M w The molar mass (M w ) of the resins can vary within wide limits, from 1000 to 500000, with film-forming binders in the upper number range and paste resins in the lower number range of the molar mass.
  • polyurethane dispersions which can be prepared by chain extension of isocyanate-functional prepolymers with polyamine and / or polyol can be found in EP-A-89 497, EP-A-228 003, DE-A-36 28 124 and EP-A-512 524.
  • DE-A-39 15 459 describes polyurethane dispersions which can be prepared by chain extension of isocyanate-functional prepolymers with water.
  • polyurethane dispersions of this type are described in the not yet published P 42 24 617 by the same applicant. These are self-emulsifying polyurethane dispersions which, based on their solids, preferably have an acid number of 5 to 50, particularly preferably above 10 and below 30, in the non-neutralized state.
  • the self-emulsifiable urethane resin preferably has a glass transition temperature which is below the dispersion temperature.
  • the dispersion can be prepared, for example, so that a urethane prepolymer is produced by one or more polyisocyanates (a), preferably diisocyanates, with a polyether or polyester diol (b1) or a mixture thereof, and optionally one or more low molecular weight polyhydroxyl compounds (b2) and one or more dimethylolalkane carboxylic acids (c) in an NCO / OH equivalent ratio of 1.1-2.0: 1, preferably 1.1-1.9: 1, in a one- or multi-stage reaction in a hydrophilic organic solvent free of active hydrogen.
  • This is followed, for example, by chain extension with water in the organic phase, for example 0.5 to 3 moles of water being used per NCO group.
  • the polymer thus obtained can be emulsified in further water after or during its neutralization with an amine and, if necessary, the organic solvent can be distilled off.
  • polyurethane dispersions which are produced by chain extension of PU prepolymers containing polyisocyanates which are reactive towards polyisocyanates and polyisocyanates can be found in DE-A-39 03 804 and DE-A-40 01 841.
  • the dispersions are preferably prepared without solvents.
  • the binders preferably also contain reactive functional groups.
  • the polyurethane resin which contains at least one CH-acidic group, can be produced in various ways.
  • CH-acidic PU resins are described for example in EP-A-0 367 051.
  • Another way of producing a dispersion of such polyurethane resins is by reacting a hydroxyl group-containing polyurethane resin with at least one ionic group, which may contain urea groups, in an anhydrous environment, with at least one compound which has at least one compound for reaction with at least some of the OH groups suitable functional group of the polyurethane resin and also contains a CH-acidic group and transfer of the product obtained after neutralization into the aqueous phase.
  • the dispersions are chain-extended with a compound which can react with two CH-acidic functions.
  • the chain extension is preferably carried out in the aqueous dispersion.
  • Compounds which can react with CH-acidic centers are suitable for chain extension. There must be at least two possible reactions. Examples of such compounds are aldehydes or di- or polyisocyanates.
  • the suitable chain extension reagents can be used individually or in combination.
  • anionically stabilized polyurethane-based binders which are suitable as a constituent of the aqueous binder module, in which (meth) acrylic copolymer and polyurethane resin are present covalently or in the form of interpenetrating resin molecules, are described, for example, in EP-A-353 797, EP-A- 297,576, DE-A-41 22 265 and DE-A-41 22 266. These are polymer hybrids which are produced by emulsion polymerization of free-radically polymerizable monomers in the presence of anionically stabilized polyurethanes, which are optionally also unsaturated functionalized.
  • polyurethane-based binders of this type described in DE-A-41 22 265 are preferred.
  • polyurethane dispersions produced by free-radically initiated polymerization of polyurethane macromonomers containing carboxyl, phosphonic acid or sulfonic acid groups and lateral vinyl groups, and optionally terminal vinyl groups, hydroxyl, urethane, thiourethane and / or urea groups.
  • these polyurethane dispersions can be produced in various ways.
  • One way is e.g. in that a polyaddition product is produced by polyaddition of polyhydroxy compounds from the group polyhydroxy-polyether, polyhydroxy-polyester or polyhydroxy-polycarbonate, furthermore polyhydroxycarboxylic acids, dihydroxyphosphonic acids or polyhydroxysulfonic acids, as well as polyisocyanates and a monomer containing at least two hydroxyl and at least one vinyl group.
  • the proportions of the reactants, especially of polyisocyanate are chosen so that a macromonomer with terminal hydroxyl groups is formed.
  • This macromonomer which also contains carboxyl, phosphonic acid or sulfonic acid groups and lateral vinyl groups, is then neutralized if the acidic groups in the monomers which carry such groups have not been used in neutralized form from the outset.
  • the macromonomers thus obtained which contain vinyl groups, are converted into an aqueous dispersion by adding water and polymerized by free-radically initiated polymerization using methods known per se.
  • This polymerization can, if not from the outset, be a so-called reactive diluent available, monomers are added, which are then polymerized into the polyurethane.
  • These monomers are alpha, beta-unsaturated monomers.
  • alpha, beta-unsaturated vinyl monomers such as alkyl acrylates, methacrylates and crotonates with 1 to 20 carbon atoms in the alkyl radical, di-, tri-, and tetraacrylates, methacrylates, crotonates of glycols, tri- and tetrafunctional alcohols, substituted and unsubstituted acrylic and methacrylamides, vinyl ethers, alpha, beta-unsaturated aldehydes and ketones, vinyl alkyl ketones with 1 to 20 carbon atoms in the alkyl radical, vinyl ethers, vinyl esters, diesters of alpha, beta-unsaturated dicarboxylic acids, styrene, styrene derivatives, such as, for example alpha-methyl styrene.
  • the above-mentioned polyurethane paste resins e.g. from DE-A-40 00 889
  • the number average of the molar mass of these PU binders is preferably 3000 to 200000, particularly preferably less than 50,000.
  • the binder module B) required for the production of aqueous effect basecoats can consist of an aqueous binder.
  • the aqueous binders can also be present in combination.
  • the binders are each manufactured separately and then stored as a single module, or a mixture of the binders is produced and then stored as a multi-component binder module.
  • the binder module B) preferably contains aqueous binders based on anionically stabilized polyurethanes. It can be expedient if a part, for example up to 50% by weight, of the PU binder is based on resins a combination of (meth) acrylic copolymer and polyester resin can be replaced.
  • the binder module B) can contain water-dilutable binders based on cellulose.
  • the aqueous binder module B) may also contain aminoplast resins and / or blocked polyisocyanates.
  • the amino resins and the blocked polyisocyanates can be water-dilutable or non-water-dilutable and are explained in the description of the crosslinking module. They are in a ratio to the water-dilutable binder of 40:60 to 5:95, based in each case on solid resin.
  • aqueous binder module can contain small amounts of conventional solvents, preferably less than 5% by weight. These can be, for example, the water-miscible solvents described for the effect module.
  • the solids content of the binder module is preferably 20 to 60% by weight.
  • the binder module B) can contain neutralizing agents for the anionic resins.
  • Bases are used for this. Examples are ammonia or organic amines such as triethylamine, N-methylmorpholine, amino alcohols such as dimethylisopropanolamine, dimethylethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol-1.
  • Aqueous binder module building blocks containing anionic resins have pH values of 7.0-8.5.
  • the ratio of organic solvent to water within the aqueous binder module is up to 0.3: 1, preferably below 0.2: 1.
  • the module system used according to the invention can additionally comprise at least one aqueous color module C) which, in addition to at least one anionically and / or non-ionically stabilized water-dilutable binder, contains color pigments and / or fillers and optionally additives.
  • Each color module C) preferably no longer contains than 4 different color pigments and / or fillers, particularly preferably it is only one color pigment or only one filler-containing aqueous color module.
  • inorganic or organic color pigments or fillers examples include titanium dioxide, micronized titanium dioxide, iron oxide pigments, carbon black, silicon dioxide, barium sulfate, micronized mica, talc, azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone or pyrrolopyrrole pigments.
  • the same water-dilutable anionically and / or non-ionically stabilized resins can be used as described for the binder module. These are preferably binders which carry anionic charges and serve as a binder component of the finished aqueous effect basecoats.
  • the resins can be polyester, acrylate or polyurethane based.
  • the resins can be paste resins alone or in combination with film-forming binders or crosslinking agents. PU paste resins, as described in DE-A-40 00 889, are particularly preferably used.
  • Each aqueous color module C) preferably contains the same binder or binder mixture.
  • water-dilutable or non-water-dilutable crosslinker components can be contained in the color module.
  • the color module C) can contain small proportions of water-miscible solvents. Bases can also be present as neutralizing agents. It can be advantageous if the color module C) contains rheology control agents. Furthermore, customary paint additives such as e.g. Wetting agents, defoamers, leveling agents may be included.
  • the aqueous color module C) is generally prepared in such a way that the color pigment or the filler is rubbed in part of the aqueous binder or preferably in the paste resin. This is done in conventional units known to those skilled in the art. Then the rest of the water-dilutable resins are added. It can be the act the same or different binders as used in the dispersion stage.
  • Aqueous, storage-stable color modules C) with a pigment / binder ratio of 0.01: 1 to 10: 1 are formed.
  • the solids content is preferably 20 to 80% by weight.
  • Aqueous color modules containing anionic resins have pH values of 7.0 to 10.0.
  • the ratio of organic solvent to water in the aqueous color module is up to 0.3: 1, preferably up to 0.2: 1.
  • the module system used according to the invention can contain a rheology module D).
  • This contains water and, as a rheological component, one or more substances which control the flow behavior of the finished aqueous effect basecoat.
  • polymer microparticles such as are described, for example, in EP-A-38 127, inorganic layered silicates, e.g. Aluminum magnesium silicate, sodium magnesium layer silicates and sodium magnesium fluorite lithium layer silicates of the montmorillonite type, associative thickeners, e.g. based on polyurethane or cellulose, polyvinyl alcohol, synthetic polymers with ionic groups such as Poly (meth) acrylic acid.
  • inorganic layered silicates e.g. Aluminum magnesium silicate, sodium magnesium layer silicates and sodium magnesium fluorite lithium layer silicates of the montmorillonite type
  • associative thickeners e.g. based on polyurethane or cellulose, polyvinyl alcohol, synthetic polymers with ionic groups such as Poly (meth) acrylic acid.
  • the module system used according to the invention can also contain a crosslinking module E).
  • the crosslinking module E) is used in particular when the aqueous effect basecoat to be produced is produced using resins which contain crosslinkable groups in the molecule.
  • crosslinking resins contained in the crosslinking module are aminoplast resins and / or blocked isocyanates. These are partially or completely etherified amine-formaldehyde condensation resins and / or blocked polyisocyanates with at least two reactive sites per molecule.
  • aminoplast resins are described, for example, in Ullmann "Encyclopedia of Industrial Chemistry", 5th edition, vol. A2, chapter “Aminoresins”, pages 115-141 (1985) and Houben-Weyl, "Methods of Organic Chemistry", volume 14/2 , Pp. 319-388 (1962).
  • the resins are manufactured according to the state of the art and offered by many companies as sales products.
  • aminoplast resins examples include amine-formaldehyde condensation resins which result from the reaction of aldehydes with melamine, guanamine, benzoguanamine or dicyandiamide.
  • the alcohol groups of the aldehyde condensation products are then partially or completely etherified with alcohols.
  • blocked isocyanates are any di- and / or polyisocyanates in which the isocyanate groups have been reacted with a compound which contains active hydrogen.
  • Corresponding prepolymers containing isocyanate groups can also be used as di- and / or polyisocyanates.
  • the organic di- and / or polyisocyanates have an average molecular weight of 112 to 2000, advantageously an average isocyanate functionality of 2 to 8. It is e.g. aliphatic, cycloaliphatic, aromatic, optionally also sterically hindered polyisocyanates.
  • lacquer polyisocyanates which are produced from known diisocyanates are particularly suitable as polyisocyanates.
  • Typical examples of such polyisocyanates are propylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate, cyclohexane-1,3- and 1,4-diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate or dicyclic diisocyanate.
  • Isocyanates which can be used are also the polyisocyanates containing urethane groups, for example by reacting excess amounts of diisocyanate with simple polyhydric alcohols of molecular weight 62 to 300, especially trimethylolpropane, can be obtained.
  • Low molecular weight compounds for blocking NCO groups are known. Examples of these are aliphatic or cycloaliphatic alcohols, dialkylamino alcohols, oximes, lactams, imides, hydroxyalkyl esters, malonic or acetoacetic acid esters.
  • the crosslinker module can contain the crosslinker alone; however, one or more organic solvents, water, one or more anionically and / or non-ionically stabilized, water-dilutable binders and / or one or more customary lacquer additives can also be present. For example, they are the same as those described for the other modules.
  • the various modules are stable in storage. According to the invention, they can be used as a modular system. It is also possible to mix several identical or different modules into new storage-stable combination modules. For example, different effect and / or color modules can be mixed. Crosslinker module and binder module can also be mixed. The rheology module can also be mixed with the effect or color module. It has proven to be expedient to choose a module system for mixing coating agents, in which the effect module and binder module and optionally the color module are kept separate. The rheology and / or crosslinking module can be present separately or mixed with the other module components.
  • the aqueous one-component effect basecoats are prepared according to the invention by simply mixing the effect module with the binder module and optionally the color module and / or the rheology module and / or the crosslinking module.
  • the order of addition is arbitrary, but the modules with the highest viscosities and the largest volume fraction are preferably presented.
  • the application viscosity can be adjusted by adding deionized water.
  • the finished effect basecoat produced according to the invention has preferred Solids contents of 10-40% by weight, particularly preferably 15-30% by weight, with a pigment / binder ratio of 0.06: 1 to 0.6: 1.
  • the resin composition within the lacquer solid is in each individual Effect basecoat preferably constant, in the case of such effect basecoats containing crosslinking resins, a ratio of film-forming binder to crosslinking resins of 95: 5 to 60:40 is given within the solid resin composition.
  • the solvent content is below 20% by weight, preferably below 10% by weight.
  • the pH value of the aqueous basecoats results from the module components by mixing. It is generally not necessary to correct the pH.
  • the finished aqueous effect basecoats can be applied immediately after mixing, but they can also be stored for longer than 12 months.
  • the aqueous effect basecoats prepared according to the invention can be applied by customary methods. They are preferably applied by spraying in a dry layer thickness of 10-25 ⁇ m and processed in the wet-on-wet method, that is to say after a flash-off phase at 20-80 ° C., they are applied with a customary clear lacquer in a dry layer thickness of preferably 30-60 ⁇ m overcoated and dried or cross-linked with it at temperatures between 20 and 140 ° C.
  • the multi-layer effect coatings obtained in this way correspond to the requirements customary today in automotive painting.
  • the aqueous effect basecoats prepared according to the invention are thus suitable for vehicle painting and refinishing, but they can also be used in other areas, such as plastic painting, especially vehicle parts painting.
  • the module system used according to the invention consists of individual storage-stable modules.
  • the modules contain film-forming binders that can be produced in solvent form or in an aqueous phase.
  • the module system used can produce low-solvent, aqueous effect basecoats which have good long-term storage stability. In particular, a rationalized storage and production of the aqueous effect basecoats is achieved.
  • the aluminum paste is placed in front and pasted with the solvent and the additives. Then the binder is added and mixed well.
  • Example 2 Analogously to Example 2, 35 parts of the PU dispersion from Example 1, 20 parts of the aluminum paste from Example 2, 2 parts of the wetting additive from Example 2, 25 parts of butyl glycol, 1.8 parts of the thickener from Example 2 and 0.2 part of N , N-dimethylethanolamine processed. Then it is diluted with 16 parts of deionized water.
  • Example 4 Analogously to Example 4, 26.2 parts of the PU dispersion from Example 1, 8.8 parts of hexamethoxymethylmelamine, 5 parts of n-butanol, 3.5 parts of the thickener from Example 2, 0.25 parts of N, N-dimethylethanolamine and 56 , 25 parts of deionized water mixed well.
  • the color module contains the following components: 42.0 parts of a conventional polyurethane paste resin (according to DE-A-4000889) with 30% LC, 34.0 parts of a commercial blue copper phthalocyanine pigment, 5.0 parts of a dispersing aid (Disperse Ayd W22), 18.85 parts of demineralized water 0.15 part of N, N-dimethylethanolamine.
  • the pigment is rubbed in a mixture of additives and about half of the paste resin. Then the remaining paste resin, amine and water are added and mixed well.
  • Example 6 Analogously to Example 6, 45 parts of the paste resin from Example 6, 30 parts of a commercially available green phthalocyanine pigment, 5 parts of the dispersing agent from Example 6, 2 parts of butyl glycol, 17.9 parts Deionized water and 0.1 part of N, N-dimethylethanolamine processed.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Überzugsmitteln mit abstimmbarem Effekt, durch Vermischen von mindestens zwei lagerbeständigen vorgemischten wäßrigen Modulen (Bausteinen), bei dem A) mindestens ein wäßriges, ein oder mehrere Effektpigmente, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel, ein oder mehrere organische Lösemittel, mindestens 20 Gew.-% Wasser, sowie gegebenenfalls lackübliche Additive enthaltendes Effektmodul, und B) mindestens ein wäßriges, ein oder mehrere anionisch und/oder nichtionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel, Wasser, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, einen oder mehrere Vernetzer und/oder lackübliche Additive enthaltendes Bindemittelmodul miteinander vermischt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Überzugsmitteln mit abstimmbarem optischem Effekt unter Verwendung von Modulsystemen (Mischsystemen). Insbesondere ist es zur Herstellung langzeit-lagerstabiler wäßriger Effekt-Basislacke geeignet, die besonders in der Fahrzeug- und Fahrzeugteilelackierung Anwendung finden können.
  • In der Fahrzeug- und Fahrzeugteilelackierung setzt sich der Einsatz wasserverdünnbarer Lacksysteme immer mehr durch. Speziell im Bereich der wäßrigen Effekt-Basislacke besteht die Forderung nach einer ständig wachsenden Anzahl von Effekt-Farbtönen, was eine rationelle Fertigung und Lagerung zunehmend erschwert. Ein Weg zur Lösung dieses Problems besteht in der Bereitstellung einer begrenzten Anzahl lagerfähiger Einzelbausteine, die je nach gewünschtem Effektfarbton kurz vor der Applikation zum fertigen, wäßrigen Effekt-Basislack kombiniert werden.
  • So beschreibt die EP-A-399 427 ein Wasserbasislack-Baukastensystem bestehend aus 5 Bausteinen, die nach Kombination einen fertigen Wasserbasislack ergeben. Dabei ist es erfindungswesentlich, daß der Effektbaustein, der Baustein mit den metallhaltigen Pigmenten, wasserfrei hergestellt und gelagert werden muß. Dies geschieht durch Aufschließen metallischer Pigmente in einem in Lösemittel gelösten Alkyd-, Acrylat- oder Polyesterharz und organischem Lösemittel. So hergestellte Effektbausteine enthalten keine Neutralisationsmittel für saure Harze. Die damit formulierten Wasserbasislacke weisen somit einen unerwünscht hohen Lösungsmittelanteil auf und es ist ein separater Neutralisationsbaustein notwendig. Außerdem erfordert die Fertigung dieser Wasserbasislacke eine strenge Einhaltung in der Reihenfolge beim Vermischen der einzelnen Bausteine.
  • Weiterhin werden in den EP-A-0 468 293 sowie EP-A-0 471 972 wäßrige Lacke auf Basis von verschiedenen Bausteinen beschrieben. Es ist jedoch erforderlich, daß der Effektbaustein wasserfrei ist.
  • Die DE-A-41 10 520 beschreibt ein Mischsystem, das geeignet sein soll, wäßrige pigmentierte Beschichtungsmittel mit genau festgelegter Tönung herzustellen. Insbesondere sollen damit Wasserbasislacke hergestellt werden. Das Mischsystem besteht aus verschiedenen Basisfarben (A), die weniger als 5 Gew.-% Wasser enthalten, bevorzugt wasserfrei sind und Pigmente, Lösemittel sowie wasserverdünnbare Bindemittel enthalten, und einer pigmentfreien wäßrigen Komponente (B), die insbesondere wasserverdünnbare Bindemittel und/oder Rheologieadditive enthält. Die in Komponente A enthaltenen wasserverdünnbaren Bindemittel liegen in Lösungsmittelform vor und müssen in Lösungsmittelform darstellbar sein. Die so formulierten Wasserbasislacke weisen deshalb einen unerwünscht hohen Lösemittelanteil auf. Die fertigen Überzugsmittel werden durch Mischen der Komponenten direkt vor der Applikation hergestellt, sie sind nicht lagerstabil.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von wäßrigen Überzugsmitteln, insbesondere zur Herstellung wäßriger einkomponentiger Effekt-Basislacke mit geringem Lösemittelgehalt unter Verwendung eines Modulsystems bzw. Mischsystems oder Baukastensystems, das über lange Zeit lagerstabil ist, wobei die einzelnen Module des Systems einfach miteinander vermischbar sind, um einen gewünschten Effekt zu erzielen.
  • Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch Verwendung eines Modulsystems, das ein Effektmodul mit einem hohen Wassergehalt enthält.
  • Ein Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Überzugsmitteln mit abstimmbarem Effekt, durch Vermischen von mindestens zwei lagerbeständigen vorgemischten wäßrigen Modulen, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß
    • A) mindestens ein wäßriges, ein oder mehrere Effektpigmente, ein oder mehrere wasserverdünnbare anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte Bindemittel, ein oder mehrere organische Lösemittel, mindestens 20 Gew.-% Wasser, sowie gegebenenfalls lackübliche Additive enthaltendes Effektmodul und
    • B) mindestens ein wäßriges, ein oder mehrere wasserverdünnbare anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte Bindemittel, Wasser, gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, sowie gegebenenfalls einen oder mehrere Vernetzer und/oder ein oder mehrere lackübliche Additive enthaltendes Bindemittelmodul miteinander vermischt werden.
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte Modulsystem kann zusätzlich zu dem Effektmodul A) und dem Bindemittelmodul B) beispielsweise enthalten:
    • C) mindestens ein, ein oder mehrere Pigmente und/oder Füllstoffe, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel und Wasser, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel und/oder lackübliche Additive enthaltendes Farbmodul, und/oder
    • D) mindestens ein, eine oder mehrere organische oder anorganische die Rheologie steuernde Mittel (Rheologiekomponenten) und Wasser, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere wasserverdünnbare anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte Bindemittel und/oder ein oder mehrere organische Lösemittel enthaltendes Rheologiemodul, und/oder
    • E) mindestens ein, ein oder mehrere Vernetzungsmittel, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, Wasser, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel und/oder ein oder mehrere lackübliche Additive enthaltendes Vernetzermodul.
  • Unter Modul werden hier lagerstabile getrennt lagerbare Bausteine (Mischbausteine) verstanden, aus denen durch Mischen ein fertiges Überzugsmittel hergestellt werden kann, das gegebenenfalls noch auf Applikationsviskosität eingestellt werden kann. Durch das Vermischen der einzelnen Module können gewünschte abstimmbare Effekte, sowie gegebenenfalls abstimmbare Farbtönungen erhalten werden. Die Module können dem Hersteller beispielsweise in Form eines zumindest die Module A) und B) enthaltenden Baukastens bereitgestellt werden.
  • Von jedem der Module A) bis E) können verschiedene Ausführungsformen bereitgestellt werden. Auf diese Weise entstehen Modulreihen, die aus einem oder mehreren Modulen bestehen können.
  • Das Effektmodul A) ist eine wäßrige Zubereitung, die mindestens ein Effektpigment, mindestens ein wasserverdünnbares Harz (Bindemittel) sowie mindestens 20 Gew.-% Wasser, Anteile an organischen Lösemitteln und gegebenenfalls lackübliche Additive enthält.
  • Als Effektpigmente dienen solche Pigmente, die einen dekorativen Effekt in Lacküberzügen bewirken und zusätzlich, jedoch nicht ausschließlich, einen farbgebenden Effekt bewirken können. Die Effektpigmente zeichnen sich insbesondere durch einen plättchenartigen Aufbau aus. Beispiele für Effektpigmente sind: Metallpigmente, z.B. aus Aluminium, Stahl, Kupfer oder anderen Metallen; Interferenzpigmente wie z.B. metalloxidbeschichtete Metallpigmente, z.B. titandioxidbeschichtetes oder mischoxidbeschichtetes Aluminium, beschichteter Glimmer wie z.B. titandioxidbeschichteter Glimmer und Graphiteffektpigmente.
  • Im Handel ist eine Vielzahl dieser Effektpigmente erhältlich, die sich durch Teilchengröße, Teilchengrößenverteilung und Teilchenform unterscheiden. Je nach gewünschtem Effekt im Lackfilm wird die Auswahl der Pigmente getroffen. Bevorzugt werden Effektmodule mit nur einem Pigment hergestellt. Es sind jedoch auch Effektmodule möglich, die mehrere verschiedene Effektpigmente enthalten.
  • Überraschenderweise hat sich im Rahmen der Erfindung gezeigt, daß für das erfindungsgemäße Verfahren Effektpigmente, insbesondere Metallpigmente enthaltende wäßrige Module bereitgestellt werden können, wobei die Metallpigmente auch aus wasserempfindlichen Metallen, wie Aluminium oder Stahl, bestehen können. Es hat sich gezeigt, daß dies insbesondere dann möglich ist, wenn die Effektmodule 3 bis 13 Gew.-%, insbesondere 3,5 bis 4 Gew.-% des wasserempfindlichen Metallpigments enthalten. Dabei beträgt der pH-Wert vorzugsweise 7,2 bis 8,0, besonders bevorzugt 7,5 bis 8,0. Das Pigment/Bindemittel-Verhältnis beträgt in diesem Falle bevorzugt 0,02 : 1 bis 10 : 1, bezogen auf das Festkörpergewicht. Durch die Bereitstellung derartiger wäßriger Effektmodule auf der Basis von Metallpigmenten kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Lackmaterial bereitgestellt werden, das einen besonders geringen Lösemittelgehalt aufweist.
  • Die im Effektmodul enthaltenen wasserverdünnbaren Harze können eine anionische Ladung tragen. Dabei liegen anionische Harze in Form von mit Basen neutralisierten wäßrigen Lösungen oder Dispersionen vor.
  • Die im Effektmodul enthaltenen wasserverdünnbaren Harze können auch nicht-ionisch stabilisiert sein. Es können beispielsweise solche Harze eingesetzt werden, wie sie später für das Bindemittelmodul B) beschrieben werden.
  • Im Fall anionischer Harze liegen die anionischen Gruppen bevorzugt als neutralisierte Carboxylgruppen vor, entsprechend einer Säurezahl von bevorzugt 15 - 70 mg KOH/g. Anionische Harze enthaltende wäßrige Effektmodule besitzen bevorzugt pH-Werte von 7,0 bis 9,0.
  • Es kann sich bei den Harzen um übliche filmbildende Bindemittel und/oder um Pastenharze handeln. Es können beispielsweise Harze auf Polyester-, Polyacrylat- oder Polyurethanbasis sein, wie bei der Beschreibung der Bindemittelmodulreihe erläutert. Bevorzugt werden im Effektmodul als wasserverdünnbare Harze Polyurethanharze eingesetzt.
  • Es können auch wasserverdünnbare oder nichtwasserverdünnbare Vernetzerkomponenten im Effektmodul enthalten sein. Diese Vernetzerkomponenten werden nachfolgend bei der Beschreibung des Vernetzermoduls näher erläutert.
  • Bevorzugt enthält jedes der wäßrigen Effektpigmentmodule das gleiche Bindemittel oder Bindemittelgemisch. Damit kann auch durch Mischen unterschiedlicher Module eine konstante Bindemittelzusammensetzung erzielt werden.
  • Weiterhin kann das Effektmodul geringe Anteile mindestens eines wassermischbaren Lösemittels enthalten, wie Alkohole, z.B. Monoalkohole, wie Butanol, n-Propanol, Isopropanol; Etheralkohole, z.B. Butoxyethanol, Butoxypropanol, Methoxypropanol; Dialkohole, wie Glykole, z.B. Ethylenglykol, Polyethylenglykol; Trialkohole, wie Glycerin; Ketone, z.B. Aceton, Methylethylketon, N-Methylpyrrolidon; Ether, z.B. Dipropylenglykoldimethylether.
  • Bevorzugt enthält das Effektmodul rheologiesteuernde Mittel. Dabei kann es sich um Substanzen oder Gemische handeln, die bei der Herstellung des Rheologiemoduls beschrieben werden. Diese können direkt bei der Herstellung des Effektmoduls zugesetzt werden oder als fertiges Rheologiemodul nachträglich zugemischt werden.
  • Weiterhin können im wäßrigen Effektmodul lackübliche Additive wie z.B. Netzmittel, Entschäumer, Neutralisationsmittel, Katalysatoren enthalten sein.
  • Die Herstellung des wäßrigen Effektmoduls erfolgt im allgemeinen so, daß das effektgebende Pigment, z.B. in Form einer handelsüblichen Paste, vorgelegt wird, mit wasserverdünnbarem organischen Lösemittel und Additiven versetzt und anschließend mit der wäßrigen Harzlösung unter Scheren vermischt wird. Pulverförmige Effektpigmente werden zunächst mit Lösungsmittel und Additiven zu einer Paste verarbeitet. Es ist zu beachten, daß plättchenförmige Effektpigmente beim Vermischen nicht mechanisch beschädigt werden.
  • Es entstehen wäßrige, lagerstabile Effektmodule mit einem bevorzugten Pigment/Bindemittelverhältnis von 0,02 : 1 bis 10 : 1. Bevorzugt beträgt dabei der Festkörpergehalt des gesamten Effektmoduls 10 bis 40 Gew.-%. Das Gewichtsverhältnis von Wasser zu organischem Lösemittel innerhalb des wäßrigen Effektmoduls beträgt bevorzugt 12 : 1 bis 3 : 1. Der Wassergehalt im Effektmodul beträgt mindestens 20, bevorzugt 20 bis 75 Gew.-%.
  • Das Bindemittelmodul B) ist eine wäßrige Lösung oder Dispersion mindestens eines anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierten wasserverdünnbaren Bindemittels. Es handelt sich dabei um filmbildende Harze oder Pastenharze, wie sie in wäßrigen Überzugsmitteln, insbesondere in wäßrigen Basislacken, üblich sind. Sie können allein oder in Kombination vorliegen. Die filmbildenden Harze können Polyester-, Polyacrylat- oder bevorzugt Polyurethanbasis haben. Sie können selbst- oder fremdvernetzend oder physikalisch trocknend sein.
  • Beispiele für geeignete nichtionisch stabilisierte Bindemittel sind solche Bindemittel, deren Wasserverdünnbarkeit durch Einbau von Polyethersegmenten in das Harzmolekül erreicht wird. Beispiele für derartig stabilisierte Polyurethan- bzw. Polyurethanacrylatharze sind in den EP-A-354 261, EP-A-422 357 und EP-A-424 705 beschrieben.
  • Bevorzugt enthält das wäßrige Bindemittelmodul anionisch stabilisierte Bindemittel. Beispiele dafür sind (Meth)acrylcopolymere, Polyesterharze oder bevorzugt Polyurethanharze.
  • Beispiele für geeignete wasserverdünnbare (Meth)acrylcopolymere sind den EP-A-399 427 und EP-A-287 144 zu entnehmen.
  • Beispiele für geeignete wasserverdünnbare Polyesterharze sind in DE-A-29 26 584, DE-A-38 32 142 und EP-A-301 300 beschrieben.
  • Es ist auch möglich Gemische solcher Bindemittel einzusetzen. Besonders geeignete Bindemittel sind solche, in denen (Meth)acrylcopolymer und Polykondensationsharz kovalent oder in Form interpenetrierender Harzmoleküle verbunden vorliegen. Beispiele für diese Harze als eine derartige Kombination von (Meth)acrylcopolymer und Polyesterharz sind in der EP-A-226 171 beschrieben.
  • Beispiele für die besonders bevorzugten anionisch stabilisierten Polyurethanharze sind in der Literatur in großer Vielfalt beschrieben. Es handelt sich dabei um wäßrige Polyurethandispersionen oder -lösungen oder um solche Bindemittel, in denen (Meth)acrylcopolymer und Polyurethanharz kovalent oder in Form interpenetrierender Harzmoleküle verbunden vorliegen. Geeignete PU-Dispersionen sind stabile, wäßrige Dispersionen mit einem Festkörper von 20 bis 50 %. Die Molmasse (Mw) der Harze kann in weiten Grenzen schwanken, von 1000 bis 500000, wobei filmbildende Bindemittel im oberen Zahlenbereich liegen, Pastenharze im unteren Zahlenbereich der Molmasse liegen.
  • Beispiele für Polyurethandispersionen, die durch Kettenverlängerung isocyanatfunktioneller Prepolymerer mit Polyamin und/oder Polyol hergestellt werden können, finden sich in den EP-A-89 497, EP-A-228 003, DE-A-36 28 124 und EP-A-512 524.
  • Polyurethandispersionen, die durch Kettenverlängerung isocyanatfunktioneller Prepolymerer mit Wasser hergestellt werden können, sind in der DE-A-39 15 459 dargestellt.
  • Besonders bevorzugte Polyurethandispersionen dieses Typs sind in der noch nicht veröffentlichen P 42 24 617 der gleichen Anmelderin beschrieben. Dabei handelt es sich um selbstemulgierende Polyurethandispersionen, die bevorzugt, bezogen auf ihren Festkörper, im nicht neutralisierten Zustand eine Säurezahl von 5 bis 50, besonders bevorzugt über 10 und unter 30 haben. Das selbstemulgierbare Urethanharz hat bevorzugt eine Glasübergangstemperatur, die unter der Dispergiertemperatur liegt. Die Dispersion kann z.B. so hergestellt werden, daß ein Urethanprepolymer hergestellt wird, indem man
    ein oder mehrere Polyisocyanate (a), bevorzugt Diisocyanate, mit einem Polyether- oder Polyesterdiol (b1) oder einer Mischung derselben, sowie
    gegebenenfalls eine oder mehrere niedermolekulare Polyhydroxylverbindungen (b2) und
    eine oder mehrere Dimethylolalkancarbonsäuren (c) in einem NCO/OH-Äquivalentverhältnis von 1,1 - 2,0 : 1, bevorzugt 1,1 - 1,9 : 1,
    in einer Ein- oder Mehrstufenreaktion in einem hydrophilen organischen, von aktivem Wasserstoff freien Lösungsmittel umsetzt. Anschließend erfolgt beispielsweise in der organischen Phase eine Kettenverlängerung mit Wasser, wobei pro NCO-Gruppe beispielsweise 0,5 bis 3 Mole Wasser eingesetzt werden. Das so erhaltene Polymere kann nach oder während seiner Neutralisation mit einem Amin in weiterem Wasser emulgiert und das organische Lösemittel, falls erforderlich, abdestilliert werden.
  • Beispiele für Polyurethandispersionen, die durch Kettenverlängerung von gegenüber Polyisocyanaten reaktiven, aktiven Wasserstoff enthaltenden PU-Prepolymeren mit Polyisocyanaten hergestellt werden, sind den DE-A-39 03 804 und DE-A-40 01 841 zu entnehmen.
  • Weitere anionisch stabilisierte Polyurethan (PU)-Dispersionen sind in der noch nicht veröffentlichten P 42 28 510 der gleichen Anmelderin beschrieben. Dabei handelt es sich um wäßrige Polyurethanharzdispersionen, die erhältlich sind durch Kettenverlängerung von
    • einem oder mehreren Polyurethanharzen, die mindestens eine CH-acide Gruppe im Molekül enthalten, durch Umsetzung in wäßrigem oder nicht-wäßrigem Medium, mit
    • mindestens einer Verbindung, die mit mindestens zwei CH-aciden Gruppen reagieren kann und
    • gegebenenfalls Überführen eines im nicht-wäßrigen Medium erhaltenen Reaktionsproduktes in die wäßrige Phase.
  • Bevorzugt werden die Dispersionen lösemittelfrei hergestellt. Bevorzugt enthalten die Bindemittel noch reaktive funktionelle Gruppen.
  • Das Polyurethanharz, das mindestens eine CH-acide Gruppe enthält, kann dabei auf verschiedene Weise hergestellt werden. Derartige CH-acide PU-Harze sind beispielsweise in der EP-A-0 367 051 beschrieben.
  • Ein weiterer Weg zur Herstellung einer Dispersion derartiger Polyurethanharze verläuft durch Umsetzung von einem Hydroxylgruppen enthaltenden Polyurethanharz mit mindestens einer ionischen Gruppe, das Harnstoffgruppierungen enthalten kann, in wasserfreiem Milieu, mit mindestens einer Verbindung, die mindestens eine zur Reaktion mit zumindest einem Teil der OH-Gruppen des Polyurethanharzes geeignete funktionelle Gruppe aufweist und darüber hinaus eine CH-acide Gruppe enthält und Überführen des erhaltenen Produkts nach Neutralisation in die wäßrige Phase.
  • Die Dispersionen werden vor oder nach der Überführung in die Wasserphase kettenverlängert mit einer Verbindung, die mit zwei CH-aciden Funktionen reagieren kann. Bevorzugt wird die Kettenverlängerung jedoch in der wäßrigen Dispersion durchgeführt.
  • Zur Kettenverlängerung geeignet sind Verbindungen, die mit CH-aciden Zentren reagieren können. Dabei muß mindestens eine zweifache Reaktionsmöglichkeit gegeben sein. Beispiele für solche Verbindungen sind Aldehyde oder Di- oder Polyisocyanate. Die geeigneten Kettenverlängerungsreagentien können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
  • Beispiele für anionisch stabilisierte Polyurethan-basierende Bindemittel, die als Bestandteil des wäßrigen Bindemittelmoduls geeignet sind, in denen (Meth)acrylcopolymer und Polyurethanharz kovalent oder in Form interpenetrierender Harzmoleküle verbunden vorliegen, sind z.B. in den EP-A-353 797, EP-A-297 576, DE-A-41 22 265 und DE-A-41 22 266 beschrieben. Es handelt sich um Polymerhybride, die durch Emulsionspolymerisation radikalisch polymerisierbarer Monomerer in Gegenwart von anionisch stabilisierten Polyurethanen, die gegebenenfalls auch ungesättigt funktionalisiert sind, hergestellt werden.
  • Bevorzugt sind dabei die in der DE-A-41 22 265 beschriebenen Polyurethanbasierenden Bindemittel dieses Typs.
  • Es handelt sich um Polyurethan-Dispersionen, hergestellt durch radikalisch initiierte Polymerisation von Polyurethan-Makromonomeren mit einem Gehalt an Carboxyl-, Phosphonsäure- oder Sulfonsäuregruppen und lateralen Vinylgruppen, sowie gegebenenfalls terminalen Vinylgruppen, Hydroxyl-, Urethan-, Thiourethan- und/oder Harnstoffgruppen.
  • Diese Polyurethan-Dispersionen können im Prinzip auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Ein Weg besteht z.B. darin, daß ein Polyadditionsprodukt hergestellt wird durch Polyaddition von Polyhydroxy-Verbindungen aus der Gruppe Polyhydroxy-polyether, Polyhydroxy-polyester oder Polyhydroxy-polycarbonate, weiterhin Polyhydroxycarbonsäuren, Dihydroxyphosphonsäuren oder Polyhydroxysulfonsäuren, sowie Polyisocyanaten und einem mindestens zwei Hydroxy- sowie mindestens eine Vinylgruppe enthaltenden Monomeren. Die Mengenverhältnisse der Reaktanten, insbesondere an Polyisocyanat, werden so gewählt, daß ein Makromonomer mit terminalen Hydroxylgruppen entsteht. Dieses Makromonomer, das außerdem Carboxyl-, Phosphonsäure- oder Sulfonsäuregruppen und laterale Vinylgruppen enthält, wird dann neutralisiert, falls die sauren Gruppen in den Monomeren, die solche Gruppen tragen, nicht bereits von vornherein in neutralisierter Form eingesetzt wurden.
  • Zur Herstellung der Polyurethan-Dispersionen werden die so erhaltenen Makromonomeren, die Vinylgruppen enthalten, durch Zugabe von Wasser in eine wäßrige Dispersion überführt und nach an sich bekannten Methoden durch radikalisch initiierte Polymerisation polymerisiert. Bei dieser Polymerisation können, falls nicht von vornherein als sogenannte Reaktiv-verdünner vorhanden, Monomere zugegeben werden, die dann in das Polyurethan mit einpolymerisiert werden.
  • Bei diesen Monomeren handelt es sich um alpha,beta-ungesättigte Monomere. Beispiele hierfür sind alpha,beta-ungesättigte Vinylmonomeren wie Alkylacrylate, -methacrylate und -crotonate mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Di-, Tri-, und Tetraacrylate, -methacrylate, -crotonate von Glykolen, tri- und tetrafunktionellen Alkoholen, substituierte und unsubstituierte Acryl- und Methacrylamide, Vinylether, alpha,beta-ungesättigte Aldehyde und Ketone, Vinylalkylketone mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, Vinylether, Vinylester, Diester von alpha,beta-ungesättigten Dicarbonsäuren, Styrol, Styrolderivate, wie z.B. alpha-Methylstyrol.
  • Im erfindungsgemäß eingesetzten wäßrigen Bindemittelmodul B) sind ebenfalls als anionisch stabilisierte PU-Harze die oben erwähnten Polyurethanpastenharze, z.B. aus DE-A-40 00 889, einsetzbar. Dabei handelt es sich um OH-gruppenhaltige urethanisierte ölfreie Polyester, hergestellt durch Umsetzung von Diisocyanat mit einem Polyolgemisch im Überschuß sowie niedrigmolekularen Dialkoholen, wovon ein Teil zusätzlich mindestens eine zur Anionenbildung befähigte Säuregruppe enthält. Das Zahlenmittel der Molmasse dieser PU-Bindemittel liegt bevorzugt bei 3000 bis 200000, besonders bevorzugt unter 50000.
  • Das zur Herstellung wäßriger Effektbasislacke notwendige Bindemittelmodul B) kann aus einem wäßrigen Bindemittel bestehen. Die wäßrigen Bindemittel können aber auch in Kombination vorliegen. Dabei werden die Bindemittel jeweils getrennt hergestellt und danach als Einzelmodul gelagert oder es wird eine Mischung der Bindemittel hergestellt und dann als Mehrkomponenten-Bindemittelmodul gelagert.
  • Bevorzugt enthält das Bindemittelmodul B) wäßrige Bindemittel auf Basis anionisch stabilisierter Polyurethane. Es kann zweckmäßig sein, wenn ein Teil, z.B. bis zu 50 Gew.-%, der PU-Bindemittel durch Harze auf Basis einer Kombination aus (Meth)acrylcopolymer und Polyesterharz ersetzt werden.
  • Weiterhin kann das Bindemittelmodul B) wasserverdünnbare Bindemittel auf Cellulosebasis enthalten.
  • Das wäßrige Bindemittelmodul B) kann weiterhin Aminoplastharze und/oder blockierte Polyisocyanate enthalten. Die Aminoplastharze und die blockierten Polyisocyanate können wasserverdünnbar oder nicht wasserverdünnbar sein und werden bei der Beschreibung des Vernetzermoduls erläutert. Sie liegen in einem Verhältnis zum wasserverdünnbaren Bindemittel von 40 : 60 bis 5 : 95 vor, jeweils bezogen auf Festharz.
  • Zusätzlich können rheologiesteuernde Mittel enthalten sein. Weiterhin kann das wäßrige Bindemittelmodul geringe Anteile von üblichen Lösemitteln enthalten, bevorzugt weniger als 5 Gew.-%. Diese können beispielsweise die für das Effektmodul beschriebenen wassermischbaren Lösemittel sein. Der Festkörpergehalt des Bindemittelmoduls beträgt bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%.
  • Das Bindemittelmodul B) kann Neutralisationsmittel für die anionischen Harze enthalten. Hierzu dienen Basen. Beispiele sind Ammoniak oder organische Amine wie Triethylamin, N-Methylmorpholin, Aminoalkohole wie Dimethylisopropanolamin, Dimethylethanolamin, 2-Amino-2-Methylpropanol-1.
  • Anionische Harze enthaltende wäßrige Bindemittelmodulbausteine besitzen pH-Werte von 7,0 - 8,5. Das Verhältnis von organischem Lösemittel zu Wasser innerhalb des wäßrigen Bindemittelmoduls beträgt bis zu 0,3 : 1, bevorzugt unter 0,2 : 1.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Modulsystem (aus den Modulen A) und B)) kann zusätzlich mindestens ein wäßriges Farbmodul C) umfassen, das neben mindestens einem anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisiertem wasserverdünnbaren Bindemittel Farbpigmente und/oder Füllstoffe und gegebenenfalls Additive enthält. Bevorzugt enthält jedes Farbmodul C) nicht mehr als 4 verschiedene Farbpigmente und/oder Füllstoffe, besonders bevorzugt handelt es sich um nur ein Farbpigment oder nur einen Füllstoff enthaltende wäßrige Farbmodule. Beispiele für im Farbmodul einsetzbare anorganische oder organische Farbpigmente oder Füllstoffe sind Titandioxid, mikronisiertes Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß, Siliciumdioxid, Bariumsulfat, mikronisierter Glimmer, Talkum, Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridon- oder Pyrrolopyrrolpigmente.
  • Als wasserverdünnbare anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte Harze können die gleichen eingesetzt werden, wie bei dem Bindemittelmodul beschrieben. Es handelt sich bevorzugt um anionische Ladungen tragende Bindemittel, die als Bindemittelkomponente der fertigen wäßrigen Effektbasislacke dienen. Die Harze können Polyester-, Acrylat- oder Polyurethanbasis haben. Es kann sich bei den Harzen um Pastenharze allein oder in Kombination mit filmbildenden Bindemitteln oder Vernetzern handeln. Besonders bevorzugt werden PU-Pastenharze, wie in DE-A-40 00 889 beschrieben, eingesetzt.
  • Bevorzugt enthält jedes wäßrige Farbmodul C) das gleiche Bindemittel oder Bindemittelgemisch. Es können zusätzlich wasserverdünnbare oder nicht wasserverdünnbare Vernetzerkomponenten im Farbmodul enthalten sein.
  • Weiterhin kann das Farbmodul C) geringe Anteile von wassermischbaren Lösungsmitteln enthalten. Ebenso können Basen als Neutralisationsmittel enthalten sein. Es kann günstig sein, wenn das Farbmodul C) rheologiesteuernde Mittel enthält. Weiterhin können im wäßrigen Farbmodul C) lackübliche Additive wie z.B. Netzmittel, Entschäumer, Verlaufsmittel enthalten sein.
  • Die Herstellung des wäßrigen Farbmoduls C) erfolgt im allgemeinen so, daß das Farbpigment oder der Füllstoff in einem Teil der wäßrigen Bindemittel oder bevorzugt im Pastenharz angerieben wird. Dies geschieht in üblichen, dem Fachmann bekannten Aggregaten. Danach wird mit dem restlichen Anteil der wasserverdünnbaren Harze komplettiert. Es kann sich dabei um die selben oder auch um verschiedene Bindemittel, wie in der Dispergierstufe eingesetzt, handeln.
  • Es entstehen wäßrige, lagerstabile Farbmodule C) mit einem Pigment/Bindemittelverhältnis von 0,01 : 1 bis 10 : 1. Der Festkörpergehalt liegt bevorzugt bei 20 bis 80 Gew.-%.
  • Anionische Harze enthaltende wäßrige Farbmodule besitzen pH-Werte von 7,0 bis 10,0. Das Verhältnis von organischem Lösemittel zu Wasser im wäßrigen Farbmodul beträgt bis 0,3 : 1, bevorzugt bis zu 0,2 : 1.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Modulsystem kann ein Rheologiemodul D) enthalten. Dieses enthält Wasser und als Rheologiekomponente eine oder mehrere das Fließverhalten des fertigen wäßrigen Effektbasislacks steuernde Substanzen.
  • Beispiele dafür sind Polymermikroteilchen, wie sie beispielsweise in der EP-A-38 127 beschrieben sind, anorganische Schichtsilikate, z.B. Aluminium-Magnesium-Silikat, Natrium-Magnesium-Schichtsilikate und Natrium-Magnesium-Fluorlithium-Schichtsilikate des Montmorillonittyps, Assoziativverdicker, z.B. auf Polyurethanbasis oder Cellulosebasis, Polyvinylalkohol, synthetische Polymere mit ionischen Gruppen wie z.B. Poly(meth)acrylsäure. Diese Substanzen sind im Handel in vielfältiger Form erhältlich.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Modulsystem kann auch ein Vernetzermodul E) enthalten. Das Vernetzermodul E) wird insbesondere dann eingesetzt, wenn der zu fertigende wäßrige Effektbasislack unter Verwendung solcher Harze hergestellt wird, die vernetzbare Gruppen im Molekül enthalten.
  • Beispiele für im Vernetzermodul enthaltene Vernetzerharze sind Aminoplastharze und/oder blockierte Isocyanate. Es handelt sich um teilweise oder vollständig veretherte Amin-Formaldehyd-Kondensationsharze und/oder blockierte Polyisocyanate mit mindestens zwei reaktiven Stellen pro Molekül.
  • Solche Aminoplastharze sind beispielsweise beschrieben in Ullmann "Encyclopedia of Industrial Chemistry", 5. Auflage, Vol. A2, Kapitel "Aminoresins", Seiten 115 - 141 (1985) und Houben-Weyl, "Methoden der Organischen Chemie", Band 14/2, Seiten 319 - 388 (1962). Die Harze werden nach dem Stand der Technik hergestellt und von vielen Firmen als Verkaufsprodukte angeboten.
  • Beispiele für solche Aminoplastharze sind Amin-Formaldehyd-Kondensationsharze, die durch Reaktion von Aldehyden mit Melamin, Guanamin, Benzoguanamin oder Dicyandiamid entstehen. Die Alkoholgruppen der Aldehyd-Kondensationsprodukte werden dann teilweise oder vollständig mit Alkoholen verethert.
  • Beispiele für blockierte Isocyanate sind beliebige Di- und/oder Polyisocyanate, bei denen die Isocyanatgruppen mit einer Verbindung umgesetzt worden sind, die aktiven Wasserstoff enthält. Als Di- und/oder Polyisocyanate können auch entsprechende isocyanatgruppenhaltige Prepolymere verwendet werden. Die organischen Di- und/oder Polyisocyanate weisen eine mittlere Molmasse von 112 bis 2000, zweckmäßig eine mittlere Isocyanatfunktionalität von 2 bis 8 auf. Es handelt sich z.B. um aliphatische, cycloaliphatische, aromatische, gegebenenfalls auch sterisch gehinderte Polyisocyanate. Als Polyisocyanate sind besonders gut die sogenannten "Lackpolyisocyanate" geeignet, die aus bekannten Diisocyanaten hergestellt werden.
  • Typische Beispiele für derartige Polyisocyanate sind Propylendiisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat, Trimethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Trimethylhexandiisocyanat, Cyclohexan-1,3- und 1,4-diisocyanat, Methylcyclohexandiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Isophorondiisocyanat oder Dicyclohexylmethandiisocyanat.
  • Gut einsetzbare Isocyanate sind auch die Urethangruppen aufweisenden Polyisocyanate, die beispielsweise durch Umsetzung von überschüssigen Mengen an Diisocyanat mit einfachen mehrwertigen Alkoholen der Molmasse 62 bis 300, insbesondere Trimethylolpropan, erhalten werden können.
  • Niedermolekulare Verbindungen zum Blockieren von NCO-Gruppen sind bekannt. Beispiele dafür sind aliphatische oder cycloaliphatische Alkohole, Dialkylaminoalkohole, Oxime, Lactame, Imide, Hydroxyalkylester, Malonsäure-oder Acetessigsäureester.
  • Das Vernetzermodul kann den Vernetzer allein enthalten; jedoch können auch ein oder mehrere organische Lösemittel, Wasser, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte, wasserverdünnbare Bindemittel und/oder ein oder mehrere lackübliche Additive enthalten sein. Es handelt sich beispielsweise um die gleichen, wie sie für die anderen Module beschrieben sind.
  • Die verschiedenen Module sind lagerstabil. Sie können erfindungsgemäß als Modulsystem verwendet werden. Weiterhin ist es möglich, mehrere gleiche oder unterschiedliche Module zu neuen lagerstabilen Kombinationsmodulen zu mischen. Beispielsweise können verschiedene Effekt- und/oder Farbmodule gemischt werden. Ebenso können Vernetzermodul und Bindemittelmodul gemischt werden. Ebenso kann das Rheologiemodul mit dem Effekt- oder Farbmodul gemischt werden. Es hat sich als zweckmäßig gezeigt, ein Modulsystem zum Abmischen von Überzugsmitteln zu wählen, bei dem Effektmodul und Bindemittelmodul sowie gegebenenfalls Farbmodul getrennt gehalten werden. Rheologie- und/oder Vernetzermodul können getrennt oder auch vermischt mit den anderen Modulbausteinen vorliegen.
    Die erfindungsgemäße Herstellung der wäßrigen einkomponentigen Effektbasislacke erfolgt durch einfaches Vermischen des Effektmoduls mit dem Bindemittelmodul und gegebenenfalls dem Farbmodul und/oder dem Rheologiemodul und/oder dem Vernetzermodul. Dabei ist die Reihenfolge der Zugabe beliebig, bevorzugt werden jedoch die Module mit den höchsten Viskositäten und dem größten Volumenanteil vorgelegt. Nach dem Vermischen kann durch Zugabe von deionisiertem Wasser auf Applikationsviskosität eingestellt werden.
  • Der fertige erfindungsgemäß hergestellte Effektbasislack hat bevorzugt Festkörpergehalte von 10 - 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 15 - 30 Gew.-%, bei einem Pigment-/Bindemittelverhältnis von 0,06 : 1 bis 0,6 : 1. Die Harzzusammensetzung innerhalb des Lackfestkörpers ist dabei in jedem einzelnen Effektbasislack bevorzugt konstant, wobei im Falle solcher Effektbasislacke, die Vernetzerharze enthalten, innerhalb der Festharzzusammensetzung ein Verhältnis von filmbildenden Bindemittel zu Vernetzerharzen von 95 : 5 bis 60 : 40 gegeben ist.
  • Der Lösemittelanteil beträgt unter 20 Gew.-%, bevorzugt unter 10 Gew.-%. Der pH-Wert der wäßrigen Basislacke ergibt sich aus den Modulbausteinen durch Mischung. Dabei ist eine Korrektur des pH-Werts im allgemeinen nicht notwendig.
  • Die fertigen wäßrigen Effektbasislacke können direkt nach dem Vermischen appliziert werden, sie können jedoch auch länger als 12 Monate gelagert werden.
  • Die erfindungsgemäß hergestellten wäßrigen Effektbasislacke können nach üblichen Methoden appliziert werden. Bevorzugt werden sie durch Spritzen in einer Trockenschichtdicke von 10 - 25 µm appliziert und im Naß-in-Naß-Verfahren verarbeitet, das heißt nach einer Ablüftphase bei 20 - 80°C werden sie mit einem üblichen Klarlack in einer Trockenschichtdicke von bevorzugt 30 - 60 µm überlackiert und gemeinsam mit diesem bei Temperaturen zwischen 20 und 140°C getrocknet oder vernetzt.
  • Die so erhaltenen Mehrschichteffektlackierungen entsprechen den heute üblichen Anforderungen in der Kraftfahrzeuglackierung. Die erfindungsgemäß hergestellten wäßrigen Effektbasislacke sind somit geeignet für die Fahrzeugerstlackierung und -reparaturlackierung, sie können jedoch auch in anderen Bereichen, wie z.B. der Kunststofflackierung, insbesondere Fahrzeugteilelackierung, eingesetzt werden.
  • Das erfindungsgemäß eingesetzte Modulsystem besteht aus einzelnen lagerstabilen Modulen. Die Module enthalten filmbildende Bindemittel, die in Lösemittelform oder in wäßriger Phase herstellbar sind. Mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Modulsystem lassen sich lösemittelarme, wäßrige Effektbasislacke, die eine gute Langzeitlagerstabilität besitzen, herstellen. Insbesondere wird eine rationalisierte Lagerung und Fertigung der wäßrigen Effektbasislacke erreicht.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile (T) beziehen sich auf das Gewicht.
    • Beispiel 1 Herstellung einer PU-Dispersion gemäß der noch nicht veröffentlichten DE-Patentanmeldung P 42 24 617, Herstellungsbeispiel 3:
  • In einem Reaktionsgefäß mit Rührer, Innenthermometer, Heizung und Rückflußkühler werden 1005 g eines linearen Polyesters (aufgebaut aus Adipinsäure, Isophthalsäure und Hexandiol mit einer OH-Zahl von 102) auf 90°C erwärmt und bei dieser Temperatur 1,8 g Trimethylolpropan sowie 393 g Isophorondiisocyanat zugesetzt. Diese Temperatur wird gehalten bis die NCO-Zahl 3,8 beträgt. Nach Abkühlen auf 60°C werden eine Lösung aus 35,3 g Dimethylolpropionsäure, 26,1 g Triethylamin und 250 g N-Methylpyrrolidon zugegeben. Nach Erwärmen auf 80°C wird gehalten, bis eine NCO-Zahl von 1,5 erreicht ist. Es wird mit der molaren Menge entionisiertem Wasser gemischt und die Lösung wird bei 80°C gehalten, bis kein Isocyanat mehr nachweisbar ist. Anschließend wird mit soviel Wasser verdünnt, bis eine flüssige Dispersion mit 34 Gew.-% Festkörper entsteht.
    • Beispiel 2 Herstellung eines Effektmoduls A
  • Folgende Bestandteile sind im Effektmodul enthalten:
    32,0 Teile einer üblichen Polyurethandispersion (gemäß DE-A-4122265, Beispiel 1) mit 35 % FK (FK = Festkörpergehalt),
    13,4 Teile einer handelsüblichen für Wasserbasislack geeigneten Aluminiumpaste mit 60 % Aluminium,
    1,3 Teile eines Aluminium-Benetzungsadditivs auf Basis organischer Phosphorsäurederivate,
    7,7 Teile n-Butanol,
    3,3 Teile eines handelsüblichen Verdickers auf Polyacrylsäurebasis,
    3,3 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
  • Die Aluminiumpaste wird vorgelegt und mit dem Lösemittel und den Additiven angepastet. Anschließend wird das Bindemittel dazugegeben und gut vermischt.
    • Beispiel 3 Herstellung eines Effektmoduls B
  • Analog zu Beispiel 2 werden 35 Teile der PU-Dispersion aus Beispiel 1, 20 Teile der Aluminiumpaste aus Beispiel 2, 2 Teile des Benetzungsadditivs aus Beispiel 2, 25 Teile Butylglykol, 1,8 Teile des Verdickers aus Beispiel 2 und 0,2 Teile N,N-Dimethylethanolamin verarbeitet. Danach wird mit 16 Teilen deionisierten Wassers verdünnt.
    • Beispiel 4 Herstellung eines Bindemittelmoduls A
  • Nachfolgend genannte Bestandteile werden unter Rühren gut miteinander vermischt:
    42,0 Teile einer üblichen Polyurethandispersion (gemäß DE-A-4122265, Beispiel 1) mit 35 % FK,
    47,0 Teile vollentsalztes Wasser,
    2,3 Teile n-Butanol,
    6,0 Teile Butylglykol,
    1,4 Teile eines handelsüblichen Verdickers auf Polyacrylsäurebasis,
    1,3 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
    • Beispiel 5 Herstellung eines Bindemittelmoduls B
  • Analog zu Beispiel 4 werden 26,2 Teile der PU-Dispersion aus Beispiel 1, 8,8 Teile Hexamethoxymethylmelamin, 5 Teile n-Butanol, 3,5 Teile des Verdickers aus Beispiel 2, 0,25 Teile N,N-Dimethylethanolamin und 56,25 Teile deionisiertes Wasser gut vermischt.
    • Beispiel 6 Herstellung eines blauen Farbmoduls A
  • Das Farbmodul enthält folgende Bestandteile:
    42,0 Teile eines üblichen Polyurethanpastenharzes (gemäß DE-A-4000889) mit 30 % FK,
    34,0 Teile eines handelsüblichen blauen Kupferphthalocyanin-Pigmentes,
    5,0 Teile eines Dispergierhilfsmittels (Disperse Ayd W22),
    18,85 Teile vollentsalztes Wasser
    0,15 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
  • Zunächst wird das Pigment in einem Gemisch aus Additiven und etwa der Hälfte des Pastenharzes angerieben. Danach werden das restliche Pastenharz, Amin und Wasser zugegeben und gut vermischt.
    • Beispiel 7 Herstellung eines grünen Farbmoduls B
  • Analog zu Beispiel 6 wurden 45 Teile des Pastenharzes aus Beispiel 6, 30 Teile eines handelsüblichen grünen Phthalocyaninpigmentes, 5 Teile des Dispergierhilfsmittels aus Beispiel 6, 2 Teile Butylglykol, 17,9 Teile deionisiertes Wasser und 0,1 Teile N,N-Dimethylethanolamin verarbeitet.
    • Beispiel 8 Herstellung von wäßrigen Effekt-Basislacken
  • Durch gleichmäßiges Vermischen der in der Tabelle angegebenen Module wurden lagerstabile, wäßrige Effektbasislacke hergestellt:
    EFFEKTWASSERBASISLACKE
    A (Silber-Metallic) B (Silber-Metallic) C (Blau-Metallic) D (Grün-Metallic)
    Bindemittel-Modul A 70 T 60 T
    Bindemittel-Modul B 80 T 75 T
    Effektmodul A 30 T 20 T
    Effektmodul B 20 T 15 T
    Farbmodul A 20 T
    Farbmodul B 10 T
    T = Gewichtsteile

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Überzugsmitteln mit abstimmbarem optischem Effekt, durch Vermischen von mindestens zwei lagerbeständigen, vorgemischten wäßrigen Modulen, dadurch gekennzeichnet, daß
    A) mindestens ein wäßriges, ein oder mehrere Effektpigmente, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel, ein oder mehrere organische Lösemittel, mindestens 20 Gew.-% Wasser, sowie gegebenenfalls lackübliche Additive enthaltendes Effektmodul, und
    B) mindestens ein wäßriges, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel, Wasser, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, einen oder mehrere Vernetzer und/oder lackübliche Additive enthaltendes Bindemittelmodul, miteinander vermischt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Effektmodul A) verwendet, das Metallicpigmente und/oder Interferenzpigmente als Effektpigmente enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Effektmodul A) verwendet, das anionisch stabilisierte Bindemittel bei einem pH-Wert von 7,0 bis 9,0 enthält.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Effektmodul A) verwendet, das als Effektpigment ausschließlich Metallicpigmente enthält, wobei der Metallicpigment-Gehalt 3 bis 13 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile des Effektmoduls bei einem Pigment/Bindemittel-Verhältnis von 0,02 : 1 bis 10 : 1, bezogen auf das Festkörpergewicht und bei einem pH-Wert von 7,2 bis 8,0, beträgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Effektmodul Metallicpigmente auf der Basis wasserempfindlicher Metalle, wie Aluminium und Stahl, enthält.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Effektmodul auf der Basis eines oder mehrerer anionisch stabilisierter Bindemittel verwendet.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man mit mehreren Effektmodulen arbeitet, die jeweils das gleiche Bindemittel oder Bindemittelgemisch enthalten.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein oder mehrere Effektmodule mit einem Wassergehalt von mindestens 50 Gew.-% verwendet.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Effektmodul A) und/oder das Bindemittelmodul B) ein oder mehrere Bindemittel auf der Basis von Polyurethanharzen enthält.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zum Effektmodul A) und zum Bindemittelmodul B) verwendet:
    C) mindestens ein, ein oder mehrere Pigmente und/oder Füllstoffe, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel, Wasser, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel und/oder lackübliche Additive enthaltendes Farbmodul, und/oder
    D) mindestens ein, eine oder mehrere organische oder anorganische die Rheologie steuernde Mittel und Wasser, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel und/oder ein oder mehrere organische Lösemittel enthaltendes Rheologiemodul, und/oder
    E) mindestens ein, ein oder mehrere Vernetzungsmittel, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, Wasser, ein oder mehrere anionisch und/oder nicht-ionisch stabilisierte wasserverdünnbare Bindemittel und/oder lackübliche Additive enthaltendes Vernetzermodul.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbmodul C) einen Festkörpergehalt von 20 bis 80 Gew.-% aufweist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzermodul E) ein oder mehrere blockierte Isocyanate und/oder ein oder mehrere Aminoplastharze als Vernetzungsmittel enthält.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Module in derartigen Mengenverhältnissen vermischt, daß das entstehende Überzugsmittel weniger als 20 Gew.-% organische Lösemittel enthält.
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